一种柔性材料的切割测试装置及测试方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及柔性材料切割测试技术领域，具体涉及一种柔性材料的切割测试装置及测试方法，通过使用推杆方式提供法向切割压力，这种方式不仅能够提供稳定连续的法向切割压力，而且方便改变切割压力，且在刀片夹末端增加一个拉力传感器，利用了力的相互作用特点，可以有效实时测试出横向切割力，通过设置压力传感器检测法向切割压力大小，且将压力传送到控制单元上，控制单元再控制第二步进电机给出恒定的切割力大小。该方法相对于传统砝码控制切割力，具有给予切割压力的抖动幅度小，能够连续改变力的大小且为非阶段性改变。改变力的大小且为非阶段性改变。改变力的大小且为非阶段性改变。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性材料的切割测试装置及测试方法


[0001]本专利技术涉及柔性材料切割测试
，尤其涉及一种柔性材料的切割测试装置及测试方法。

技术介绍

[0002]随着现代经济发展，人们对各种材料的性能要求越来愈高，对于柔性材料而已不仅仅要求其柔软舒适特点，还要求其拥有良好的防切割性能。为了对柔性材料进行客观的防割性能测试，需要测量仪器对其进行客观的测评。
[0003]目前市场上的测柔性材料切割力的仪器仅能施加不连续的法向切割压力，且不能测试出柔性材料被切割时候的横向切割力数值。在柔性材料防割性能领域中，测试出柔性材料被切割过程的横向切割力的大小具有重要意义，测试中的横向切割力可以作为织物防割重要性能指标之一，因此需要一种能够准确测量横向切割力的装置和方法。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种柔性材料的切割测试装置及测试方法，以解决需要防割性能测试中精确测量横向切割力的问题。
[0005]基于上述目的，本专利技术提供了一种柔性材料的切割测试装置，包括承重外壳，还包括：
[0006]第一步进电机，安装在所述承重外壳侧面，其输出端连接有丝杠，所述丝杠穿入所述承重外壳；
[0007]拉力传感器，其壳体安装在所述丝杠的螺母上；
[0008]刀片夹，其尾部与所述拉力传感器的测量端固定连接，所述刀片夹上安装有测试刀片；
[0009]推杆，安装在所述丝杠底部，所述推杆连接有带动其升降的第二步进电机；
[0010]压力传感器，其壳体固定安装在所述推杆顶部；
[0011]切割测试台，安装在所述压力传感器顶部，与所述压力传感器的测试端连接；
[0012]控制单元，与所述第一步进电机、所述第二步进电机、所述拉力传感器和所述压力传感器均电性连接，用于接收所述压力传感器反馈的切割压力数据，当切割压力达到设定值时，控制所述第一步进电机带动所述刀片夹往复移动，进行重复横向切割，所述控制单元还用于反馈所述拉力传感器和所述压力传感器的测得数据。
[0013]优选地，测试刀片以可拆卸方式安装在所述刀片夹中。
[0014]优选地，本装置还包括切割停止组件，所述切割停止组件用于检测柔性材料测试样本是否被割破，并在被割破时发送信号给所述控制单元；
[0015]所述控制单元接收到信号时，停止所述第一步进电机工作，并将刀片夹和切割测试台恢复初始位置。
[0016]优选地，切割停止组件包括：
[0017]设置在所述切割测试台表面的第一金属导体；
[0018]设置在所述测试刀片表面的第二金属金属导体；
[0019]所述第一金属导体和所述第二金属导体构成检测开关，所述检测开关串联电源后连接至所述控制电源。
[0020]优选地，承重外壳底部设置有底座。
[0021]优选地，控制单元的输出端连接至上位机，用于将所述拉力传感器和所述压力传感器的测得数据传输给所述上位机。
[0022]本说明书还提供一种上述任意一项所述的柔性材料的切割测试装置的测试方法，包括以下步骤：
[0023]设置切割参数；
[0024]启动装置，将测试刀片移动到设定距离；
[0025]启动第二步进电机将柔性材料测试样本顶到测试刀片上，使切割压力为设置值；
[0026]启动第一步进电机带动刀片夹往复移动，进行切割动作；
[0027]反馈拉力传感器和压力传感器测得的数据；
[0028]当测试样本被割破后停止第一步进电机，并将刀片夹和推杆恢复至初始位置。
[0029]优选地，上述测试方法还包括：
[0030]根据拉力传感器测得的横向切割力和压力传感器测得的法向切割力，计算综合切割力，计算公式为
[0031]其中F是综合切割力，F1是法向切割力，F2是横向切割力。
[0032]本专利技术的有益效果：通过使用推杆方式提供法向切割压力，这种方式不仅能够提供稳定连续的法向切割压力，而且方便改变切割压力，且在刀片夹末端增加一个拉力传感器，利用了力的相互作用特点，可以有效实时测试出横向切割力，通过设置压力传感器检测法向切割压力大小，且将压力传送到控制单元上，控制单元再控制第二步进电机给出恒定的切割力大小。该方法相对于传统砝码控制切割力，具有给予切割压力的抖动幅度小，能够连续改变力的大小且为非阶段性改变。
附图说明
[0033]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0034]图1为本专利技术实施例的机械结构示意图；
[0035]图2为本专利技术实施例的电控系统框架示意图；
[0036]图3为本专利技术实施例的测试方法流程示意图；
[0037]图4为本专利技术实施例的切割形成的开关信号示意图；
[0038]图5为本专利技术实施例的切割过程放大示意图。
[0039]图中标记为：
[0040]1、承重外壳；2、第一步进电机；3、刀片夹；4、测试刀片；5、拉力传感器；6、切割测试
台；7、压力传感器；8、推杆；9、第二步进电机；10、控制单元；11、底座；12、丝杠；101、测试样本。
具体实施方式
[0041]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本专利技术进一步详细说明。
[0042]需要说明的是，除非另外定义，本专利技术使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本专利技术中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
[0043]如图1
‑
图5所示，本说明书实施例提供一种柔性材料的切割测试装置，包括承重外壳1，还包括第一步进电机2、拉力传感器5、刀片夹3、推杆8、压力传感器7、第二步进电机9、切割测试台6和控制单元10，其中第一步进电机2安装在承重外壳1侧面，其输出端连接有丝杠，丝杠穿入承重外壳1，具体来说是通过轴承连接的方式穿入承重外壳1，拉力传感器5的壳体安装在丝杠的螺母上，拉力传感器5的测量端与刀片夹3的尾部固定连接，刀片夹3上安装有测试刀片4，则当第一步进电机2启动带动丝杠旋转时，拉力传感器5、刀片夹3和测试刀片4一同沿丝杠的径向移动，推杆8安装在丝杠的底部，推杆8与第二步进电机9连接，即第二步进电机9带动推杆8本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性材料的切割测试装置，包括承重外壳，其特征在于，还包括：第一步进电机，安装在所述承重外壳侧面，其输出端连接有丝杠，所述丝杠穿入所述承重外壳；拉力传感器，其壳体安装在所述丝杠的螺母上；刀片夹，其尾部与所述拉力传感器的测量端固定连接，所述刀片夹上安装有测试刀片；推杆，安装在所述丝杠底部，所述推杆连接有带动其升降的第二步进电机；压力传感器，其壳体固定安装在所述推杆顶部；切割测试台，安装在所述压力传感器顶部，与所述压力传感器的测试端连接；控制单元，与所述第一步进电机、所述第二步进电机、所述拉力传感器和所述压力传感器均电性连接，用于接收所述压力传感器反馈的切割压力数据，当切割压力达到设定值时，控制所述第一步进电机带动所述刀片夹往复移动，进行重复横向切割，所述控制单元还用于反馈所述拉力传感器和所述压力传感器的测得数据。2.根据权利要求1所述的柔性材料的切割测试装置，其特征在于，所述测试刀片以可拆卸方式安装在所述刀片夹中。3.根据权利要求1所述的柔性材料的切割测试装置，其特征在于，所述装置还包括切割停止组件，所述切割停止组件用于检测柔性材料测试样本是否被割破，并在被割破时发送信号给所述控制单元；所述控制单元接收到信号时，停止所述第一步进电机工作，并将刀片夹和切割测试台恢复初始位置。4.根据权利要求3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王丽娟，申军，李成志，柳庆平，吴丹，胡国祥，
申请(专利权)人：安徽农业大学，
类型：发明
国别省市：